Fisica
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Il corso vuole dare agli studenti le basi fisiche necessarie per poter avere una comprensione quantitativa dei fenomeni biologici e per comprendere i principi alla base della strumentazione usata in laboratorio.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento, lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali della Fisica classica ed essere in grado di applicarli alla risoluzione di semplici problemi.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Linea AK
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Grandezze fisiche e unità di misura - Cinematica in una e in più dimensioni: velocità e accelerazione medie ed istantanee - Forza, massa e sistemi di riferimento: le leggi di Newton - Lavoro ed energia - Quantità di moto e centro di massa; urti e leggi di conservazione - Moto oscillatorio e ondulatorio -
Fluidostatica e fluidodinamica.
Temperatura e teoria cinetica dei gas - Trasformazioni termodinamiche, calore, lavoro ed energia interna; primo principio della termodinamica - Secondo principio della termodinamica; entropia e irreversibilità.
Carica elettrica e legge di Coulomb - Campo e potenziale elettrico - Corrente elettrica e legge di Ohm - Campo magnetico e induzione elettromagnetica - Onde elettromagnetiche e luce - Ottica geometrica e ottica ondulatoria.
Fluidostatica e fluidodinamica.
Temperatura e teoria cinetica dei gas - Trasformazioni termodinamiche, calore, lavoro ed energia interna; primo principio della termodinamica - Secondo principio della termodinamica; entropia e irreversibilità.
Carica elettrica e legge di Coulomb - Campo e potenziale elettrico - Corrente elettrica e legge di Ohm - Campo magnetico e induzione elettromagnetica - Onde elettromagnetiche e luce - Ottica geometrica e ottica ondulatoria.
Prerequisiti
È necessaria la conoscenza della matematica di base (funzioni, derivate, integrali e trigonometria).
Metodi didattici
Modalità di frequenza: fortemente raccomandata;
Modalità di erogazione: L'insegnamento prevede lezioni frontali in aula. Le lezioni frontali sono affiancate da una parte di esercitazioni, nel corso delle quali vengono risolti problemi quantitativi utilizzando i modelli teorici formulati durante le lezioni frontali. (36 ore di lezioni frontali e 24 ore di esercitazioni).
Modalità di erogazione: L'insegnamento prevede lezioni frontali in aula. Le lezioni frontali sono affiancate da una parte di esercitazioni, nel corso delle quali vengono risolti problemi quantitativi utilizzando i modelli teorici formulati durante le lezioni frontali. (36 ore di lezioni frontali e 24 ore di esercitazioni).
Materiale di riferimento
Il riferimento principale è costituito dagli appunti presi individualmente nel corso di lezioni ed esercitazioni. Si suggerisce di fare riferimento anche a un testo introduttivo di fisica a livello universitario a loro scelta.
A titolo di esempio, alcuni validi testi sono:
- R.A. Serway e J.W Jewett , Principi di Fisica, EdiSES
- D. Scannicchio E. Giroletti, Elementi di Fisica Biomedica, Edises
- D. Giancoli, Fisica (1 e 2), terza edizione, Casa Editrice Ambrosiana
- D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, "Fondamenti di Fisica", Casa Editrice Ambrosiana.
- A. Alessandrini, "Fisica per le scienze della vita", Casa Editrice Ambrosiana.
A titolo di esempio, alcuni validi testi sono:
- R.A. Serway e J.W Jewett , Principi di Fisica, EdiSES
- D. Scannicchio E. Giroletti, Elementi di Fisica Biomedica, Edises
- D. Giancoli, Fisica (1 e 2), terza edizione, Casa Editrice Ambrosiana
- D. Halliday, R. Resnick e J. Walker, "Fondamenti di Fisica", Casa Editrice Ambrosiana.
- A. Alessandrini, "Fisica per le scienze della vita", Casa Editrice Ambrosiana.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame comprende una prova scritta, seguita da una prova orale. Per accedere alla prova orale è indispensabile avere superato la prova scritta.
La prova scritta dura due ore e consiste in quattro esercizi di difficoltà confrontabile con quella dei problemi proposti nel corso delle esercitazioni.
Durante lo scritto non sarà concesso l'utilizzo di libri, né appunti, né di formulari. È ammesso l'uso della calcolatrice.
La prova scritta ha validità di un anno.
Gli studenti che frequentano il corso possono sostituire la prova scritta con due prove in itinere che si svolgono durante la pausa di metà corso e al termine del corso. Per accedere alla prova orale è necessario aver conseguito la sufficienza in entrambe le prove in itinere. Le prove in itinere si svolgono con le stesse modalità della prova scritta.
La prova orale ha una durata approssimativa di 10-15 minuti e consiste nella discussione di un argomento a piacere scelto tra quelli trattati nel corso, seguita da domande sul resto del programma. Vengono valutate la capacità di descrivere la fenomenologia dei processi fisici oggetto della discussione e la capacità di riprodurre correttamente i relativi modelli descrittivi. Viene inoltre valutata la capacità di ragionamento critico nell'applicare le leggi fisiche a problemi reali e la proprietà di linguaggio.
La prova scritta dura due ore e consiste in quattro esercizi di difficoltà confrontabile con quella dei problemi proposti nel corso delle esercitazioni.
Durante lo scritto non sarà concesso l'utilizzo di libri, né appunti, né di formulari. È ammesso l'uso della calcolatrice.
La prova scritta ha validità di un anno.
Gli studenti che frequentano il corso possono sostituire la prova scritta con due prove in itinere che si svolgono durante la pausa di metà corso e al termine del corso. Per accedere alla prova orale è necessario aver conseguito la sufficienza in entrambe le prove in itinere. Le prove in itinere si svolgono con le stesse modalità della prova scritta.
La prova orale ha una durata approssimativa di 10-15 minuti e consiste nella discussione di un argomento a piacere scelto tra quelli trattati nel corso, seguita da domande sul resto del programma. Vengono valutate la capacità di descrivere la fenomenologia dei processi fisici oggetto della discussione e la capacità di riprodurre correttamente i relativi modelli descrittivi. Viene inoltre valutata la capacità di ragionamento critico nell'applicare le leggi fisiche a problemi reali e la proprietà di linguaggio.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 36 ore
Lezioni: 36 ore
Docente:
Carpineti Marina
Linea LZ
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Le lezioni saranno in presenza
Programma
Introduzione: quantità fisiche, analisi dimensionale, approssimazioni.
Cinematica: moto in una dimensione, velocità media ed istantanea, accelerazione. Moto in due e tre dimensioni. Vettori. Moto circolare uniforme.
Dinamica: Il sistema di riferimento. Leggi di Newton. Forze apparenti. Alcuni tipi di forza: gravitazionale, peso, elettrostatica, van der Waals, normale, d'attrito, di contatto, tensione, elastica, centripeta. Il lavoro.
L'energia cinetica e potenziale. Conservazione dell'energia. Forze non conservative.
L'oscillatore armonico.
Fluidi: legge di Stevino, principio di Archimede, sedimentazione di molecole, la centrifuga. Dinamica dei fluidi: equazione di continuità ed equazione di Bernoulli.
Termodinamica. Sistemi isolati e chiusi. I principi della termodinamica. Scale di temperatura. Calorimetria e transizioni di fase. Il gas ideale.
Microstati e macrostati. Distribuzione di Boltzmann, entropia e irreversibilità. energia libera.
Elettromagnetismo: Carica elettrica e legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Dipoli elettrici. Elettroforesi. Dielettrici e conduttori. La legge di Ohm. Spettrometro di massa. Campo magnetico. Moto di cariche in campo elettromagnetico. Campo magnetico indotto da moto di cariche.
Onde elettromagnetiche. Polarizzazione della luce, dicroismo. Riflessione, rifrazione, diffusione assorbimento, interferenza, diffrazione, cristallografia a raggi X.
Ottica geometrica: specchio piano e sferico. Le lenti, l'occhio umano, lente e microscopio.
Cinematica: moto in una dimensione, velocità media ed istantanea, accelerazione. Moto in due e tre dimensioni. Vettori. Moto circolare uniforme.
Dinamica: Il sistema di riferimento. Leggi di Newton. Forze apparenti. Alcuni tipi di forza: gravitazionale, peso, elettrostatica, van der Waals, normale, d'attrito, di contatto, tensione, elastica, centripeta. Il lavoro.
L'energia cinetica e potenziale. Conservazione dell'energia. Forze non conservative.
L'oscillatore armonico.
Fluidi: legge di Stevino, principio di Archimede, sedimentazione di molecole, la centrifuga. Dinamica dei fluidi: equazione di continuità ed equazione di Bernoulli.
Termodinamica. Sistemi isolati e chiusi. I principi della termodinamica. Scale di temperatura. Calorimetria e transizioni di fase. Il gas ideale.
Microstati e macrostati. Distribuzione di Boltzmann, entropia e irreversibilità. energia libera.
Elettromagnetismo: Carica elettrica e legge di Coulomb. Campo elettrico e potenziale elettrico. Dipoli elettrici. Elettroforesi. Dielettrici e conduttori. La legge di Ohm. Spettrometro di massa. Campo magnetico. Moto di cariche in campo elettromagnetico. Campo magnetico indotto da moto di cariche.
Onde elettromagnetiche. Polarizzazione della luce, dicroismo. Riflessione, rifrazione, diffusione assorbimento, interferenza, diffrazione, cristallografia a raggi X.
Ottica geometrica: specchio piano e sferico. Le lenti, l'occhio umano, lente e microscopio.
Prerequisiti
È necessaria la conoscenza della matematica di base (funzioni, derivate, integrali e trigonometria).
Metodi didattici
Lezioni frontali (36 ore) ed esercitazioni (24 ore).
Modalità di frequenza: obbligatoria.
Modalità di frequenza: obbligatoria.
Materiale di riferimento
Note del corso e materiale scaricabili dal portale Ariel.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame scritto con risoluzione di esercizi e risposta a quesiti teorici.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
FIS/02 - FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI
FIS/03 - FISICA DELLA MATERIA
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
FIS/05 - ASTRONOMIA E ASTROFISICA
FIS/06 - FISICA PER IL SISTEMA TERRA E PER IL MEZZO CIRCUMTERRESTRE
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)
FIS/08 - DIDATTICA E STORIA DELLA FISICA
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 36 ore
Lezioni: 36 ore
Docente:
Achilli Simona
Docente/i